光照图判读
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高中地理知识点:光照图的判读
光照图的判读
(1)判断南北极,通常用于俯视图,判断依据为:从地球北极点看地球的自转为逆时针,从南极看为顺时针;或看经度,东经度递增的方向即为地球自转的方向.
(2)判断节气,日期及太阳直射点的纬度晨昏圈过极点(或与一条经线重合),太阳直射点是赤道,是春秋分日;晨昏线与极圈相切,若北极圈有极昼现象为北半球的夏至日,太阳直射点为北纬23?26',若北极圈有极夜现象为北半球的冬至日,太阳直射点为南纬23?26'
(3)确定地方时在光照图中,太阳直射点所在的经线为正午12 点,晨昏线所包围的白昼部分的中间经线为12 点,晨线与赤道交点经线的地方时为6 点,昏线与赤道交点经线为18 点,依据每隔15?,时间相差1 小时,每1?相差4 分钟,先计算两地的经度差(同侧相减,异侧相加),再转换成时间,依据东加西减的原则,计算出地方时。
(4)判断昼夜长短求某地的昼(夜)长,也就是求该地在纬线圈上昼(夜)弧的长度,这个长度也可由昼(夜)弧所跨的经度数来推算。
(5)判断正午太阳高度角先求所求地区与太阳直射点的纬度差,若所求地和太阳直射点在同一半球,取两地纬度之差,若所求地和太阳直射点不在同一半球,取两地纬度之和,再
用90?-两地纬度差即为所求地的正午太阳高度。
光照图的判读一、晨昏线的判读晨昏线问题是判读光照图的突破口,通过分析晨昏线我们可以从题目中挖掘出许多解题的隐含信息。
1.晨昏线的概念:地球昼夜半球的分界线。
它是由晨线、昏线组成的,故也称晨昏圈。
2.晨昏线的六个特点(1)平分地球的一个大圆。
(2)晨昏线所在的平面与太阳光线垂直,地球球面上的晨昏线与太阳光线垂直且相切。
晨昏线上太阳高度角为0°。
(3)晨昏线平分赤道。
(4)晨昏线与经线的夹角变化范围为0°~23°26′,春分、秋分日时与经线圈重合,二至日时晨昏线与经线夹角为23°26′。
也可以说晨昏线与经线圈的夹角为太阳直射点的纬度数,如下图所示:因为α为太阳光线与赤道平面的夹角即为太阳直射点与地心连线的夹角,也就是直射点的纬度数。
又因为β+∠1=90°,α+∠1=90°,所以α=β。
(5)晨昏线与纬线圈的夹角变化范围为66°34′~90°,只有在二至日才与极圈相切。
(6)晨昏线自东向西以15°/小时的速度移动,与地球自转的方向相反。
3.确定是昏线还是晨线往往是解决问题的突破口,可按以下步骤判断:(1)确定自转方向,在图中适当的位置标出来。
(2)在所判断的晨昏线上任意选一个普通的点。
(3)看运动趋势,晨昏线的运动方向与地球自转的方向相反,沿自转方向进入白昼的点所在的线为晨线;沿自转方向进入黑夜的点所在的线为昏线。
如下图所示:二、光照图的综合判读1.光照图的类型矩形图2.太阳运行轨迹图判读下图是某地二分二至日太阳视运动路线图,根据此图可得到如下信息:(1)全年正午太阳始终位于北方的天空,故该地位于南回归线以南;(2)①为6月22日太阳视运动路线,太阳东北升、西北落;②为3月21日或9月23日太阳视运动路线,太阳正东升、正西落;③为12月22日太阳视运动路线,太阳东南升、西南落;(3)设②所在平面与地面的夹角为α,则该地的纬度为南纬(90°-α)。
一、光照图的基本类型及判读方法按照投影的不同,光照图可分为侧视图、极视图和矩形图三大类。
以这三种光照图为基础,可衍生出许多变式图。
判读日照图时,要特别注意的是确定晨昏线与赤道的交点位置、晨昏线与纬线的切点位置、晨昏线与经线的位置关系。
1、侧视图侧视图是最常见的一种光照图,侧视图中一般北极在上,南极在下,赤道居中。
地轴是垂直或倾斜的直线。
此图中晨昏线为直线,其与经线的夹角等于太阳直射点的纬度,且与地轴交与地心,并与太阳光线垂直且平分赤道。
在二分日时,晨昏线过南北极点,且与经线重合;二至日时,晨昏线与南北极圈相切。
2、极地俯视图此类图是从南北极上空俯视地球观察到的半球昼夜分布状况。
图中同心圆代表纬线,外圆为赤道,圆心为极点。
以极点为中心的射线为经线。
在图中,只能看到晨昏线的一半。
二分日时,晨昏线为过极点的直线,全球昼夜平分;二至日时,晨昏线为弧线且与南北极圈相切。
3、圆柱投影图(矩形图)此图是以平面形式展示的光照图,是将南北极放大到与赤道一样长,所以,此种投影图与实际情况相比有很大的变形。
投影图缺乏立体感,判断依据主要是看晨昏线是否与极圈相切,看极圈内的极昼和极夜的分布情况,赤道上昼夜平分且日出6:00和日落18:00等情况来判断。
4、组合图与局部图这种图一般根据经度大小变化来确定东西方向,纬度变化来推测南北方向。
从而依据东西方向来确定晨昏线,在由晨昏线与赤道的交点或昼夜半球的中线确定6:00、18:00、12:00、0:00的经线。
二、光照图的解题技巧及隐含规律1、确定南北极(1)侧视图中,通常是上北下南。
(2)俯视图中,逆时针自转为北极,顺时针自转为南极(北逆南顺)。
(3)依据经度变化确定:东经度增大或西经度减小的方向为地球自转的方向,再根据自转方向确定南北极。
2、确定晨昏线(1)根据地球自转方向确定:按地球自转方向过晨昏线进入昼半球的是晨线,进入夜半球的是昏线。
(2)根据昼夜半球确定:位于昼半球西部边缘与夜半球的分界线为晨线,位于昼半球东部边缘与夜半球的分界线为昏线。
专题一光照图的判读一、光照图的基本要素1.两线——晨线、昏线(1)晨线:自西向东,由夜半球进入昼半球的界线,如图1中AB。
(2)昏线:自西向东,由昼半球进入夜半球的界线,如图1中BC。
2.五点——晨赤点、昏赤点、晨昏北点、晨昏南点、太阳直射点(1)晨赤点:晨线与赤道的交点,地方时为6:00。
如图2中C点。
(2)昏赤点:昏线与赤道的交点,地方时为18:00。
如图2中A点。
(3)晨昏北点:晨线与昏线在北半球的交点,也是晨(昏)线上最北的点。
北点(如图2中D点)0时北昼,北点12时北夜(当晨昏北点为0:00时,其北方为极昼;当晨昏北点为12:00时,其北方为极夜)。
(4)晨昏南点:晨线与昏线在南半球的交点,也是晨(昏)线上最南的点。
南点0时南昼,南点12时南夜。
(5)太阳直射点:即日心和地心的连线与地球表面的交点(如图2中B点)。
太阳高度为90°,地方时为12:00。
它与晨赤点、昏赤点的经度差为90°。
3.相互关系(1)晨昏线与纬线相切于晨昏北(南)点。
晨昏线与赤道相互平分。
(2)只在春分日和秋分日时,晨昏线为南北走向,即晨昏线与经线圈重合(如图3),此时,晨昏圈与地轴夹角为0°;二至日时,晨昏线与经线圈斜交(如图4),此时,晨昏圈与地轴夹角为23°26′。
(3)晨昏北点到北极点的纬度差(如图4NA)=晨昏南点到南极点的纬度差(如图4BS)=直射点到赤道的纬度差=直射点的纬度度数。
(4)太阳直射点的纬度与切点的纬度之和始终等于90°(互余)。
二、光照图的类型1.地球侧视图一般北极在上、南极在下,赤道为一直线、居中,晨昏线与太阳光线垂直,并平分赤道;二分日时,晨昏线起止于南北两极点,二至日时,晨昏线起止于与南北极圈相切的两切点,除二分日以外的时间,晨昏线与极地的某两纬线圈(纬度度数相同)相切。
以上三图在纵切面上昼夜半球平分,下面的三图为对应的在纵切面上昼夜半球不等分。
光照图的判读⑴光照图的判读要求①了解图上点、线、面之间的关系;②理解地球自转、公转规律及其经纬网地图的读图方法和地球形状的特点;③了解时区、日界线的划分和区时的概念;④关键是判断太阳直射点位置和晨昏线位置。
⑵光照图的重要的点、线、面点:球心、南北两极点、太阳直射点;线:南北回归线、赤道、南北极圈、地轴、各条经线(尤其是0°经线和180°经线)、晨昏线、太阳光线(尤其是直射点的太阳光线);面:黄道平面、赤道平面。
⑶光照图上点、线、面的关系(几何关系)①地轴、直射点太阳光线一定通过球心;②太阳光线所示的平面即为黄道平面,黄道平面与赤道平面呈23026/的夹角;③各纬线圈与赤道平行、与各经线相互垂直;④各经线都相交于南北两极点;⑤太阳光线与晨昏线相互垂直;⑥晨昏线与各纬线既可垂直,也可斜交;与极圈内的各纬线还可相切、相离(出现极昼或极夜);与赤道平分(即赤道与晨昏线的两交点经度相距180°—赤道昼夜平分);与各经线既可斜交,也可重合;⑦太阳直射点永远位于南北回归线之间;晨昏线与纬线相切的点也永远位于极圈内;⑧晨昏线把相交的各纬线圈分为昼弧和夜弧(计算各纬度的昼夜长短即判断昼弧和夜弧的弧长),如果与各纬线垂直时则晨昏线必定通过南北两个极点,且该天昼夜平分。
⑷光照图上的数量关系各经线纬线的度数、各纬度的正午太阳高度角、各纬度的昼夜长短、各条经线的地方时和各时区的区时、各纬线的弧长大小、球面上各点的经纬度位置等。
⑸光照图上的动态变化地球公转过程中受黄赤交角的影响,太阳直射点在南北回归线之间移动,各地昼夜长短和正午太阳高度发生季节变化,南北极圈内产生极昼和极夜现象⑹光照图的类型平面图:赤道侧面光照图(昼夜、全昼、全夜、部分昼或部分夜)、极地光照图(全部、部分)、中纬地区上空斜视光照图;立体状图:真正的立体光照图较少,中纬地区上空斜视光照图有立体感;地图式光照图:通过一定的地球投影的经纬网地图上作出晨昏线的图。
光照图的判读光照图的类型由于观察的角度和位置不同,日照图种类众多,大致可分为公转位置图、侧视图、俯视图、平面图、坐标图、直观图和变式图。
1.公转位置图:地球在公转过程中,地轴的空间指向和黄赤交角的大小,在一定时期内可以看作是不变的,同时地球自转和公转的方向一致,由于观察的角度不同,公转位置图有多种变化。
读这类图型的关键是看三点:一是自转和公转要一致,二是逆时针转为北极上空的俯视图,顺时针转为南极上空的俯视图,三是近日点时,太阳直射在南半球,远日点时,太阳直射在北半球。
如右图中,A点位于近日点附近,太阳直射点应位于南半球,图中画出赤道,便可看出太阳直射在南半球,按节气划分,A点为北半球冬至日(12月22日),B点为北半球的春分(3月21日),C点为北半球夏至日(6月22日),D点为北半球的秋分日(9月23日)。
再如右图中,自转和公转方向均为顺时针方向,为南半球上空俯视图,A点为近日点附近,太阳直射在南半球,在图中画出赤道,便可看出地球位于A点时,太阳直射在北半球,按节气划分,A点为北半球冬至日(12月22日),D点为北半球的春分(3月21日),C点为北半球夏至日(6月22日),B点为北半球的秋分日(9月23日)。
2. 侧视图:首先从地球自转运动的方向判断南、北极,如果是逆时针方向转,那么,图的上端为北极,如果是顺时针方向转,则图的上端为南极,有些图需要根据经度来判别地球自转方向,向东度数越来越大为东经,反之为西经。
其次,观察南北极地区的极昼和极夜情况,整个北极圈内为极昼时(整个南极圈内为极夜),太阳直射在北回归线,日期为6月22日,反之,整个南极圈内为极昼时(整个北极圈内为极夜),太阳直射在南回归线,日期为12月22日。
晨昏线和经线重合时,太阳直射在赤道上,日期为3月21日或9月23日。
如果北极圈内部分地区极昼(南极圈内部分地区极夜),则太阳的直射点位于赤道和北回归线之间。
3. 俯视图:首先根据自转方向判断南北极点,俯视图圆心为北极点或南极点,最外的大圆为赤道,如果自转方向是逆时针的,则圆心为北极点,如果自转方向是是顺时针,则圆心是南极点,也可根据经度判断地球自转方向,向东度数越来越大为东经,反之为西经。
其次,观察南北极地区的极昼和极夜情况,整个北极圈内为极昼时(整个南极圈内为极夜),太阳直射在北回归线,日期为6月22日,反之,整个南极圈内为极昼时(整个北极圈内为极夜),太阳直射在南回归线,日期为12月22日。
晨昏线和经线重合时,太阳直射在赤道上,日期为3月21日或9月23日。
如果北极圈内部分地区极昼(南极圈内部分地区极夜),则太阳的直射点位于赤道和北回归线之间,如果北极圈内部分地区极夜(南极圈内部分地区极昼),则太阳的直射点位于赤道和南回归线之间。
4. 矩形投影图:是以平面形式展示的日照图。
矩形投影图将南北两极放大到与赤道一样长,这种投影图与实际情况相比有很大的变形,纬度越高变形越大。
由于矩形投影图缺乏立体感,图上的晨昏线与昼夜分布,不象球面日照图那样,清晰可见,一目了然,所以判读时难度较大。
主要靠晨昏线和极圈以内的极昼极夜及赤道上昼夜平分且日出、日落时间分别为6时和1 8时等情况来判断。
如右图,AB线为晨线,BC线为昏线,ABC晨昏线与北极圈相切,所以此图为夏至日(北半球)的平面日照图。
AB线以东为白昼,BC线以西为黑夜,北极圈以北为极昼,南极圈以南为极夜。
矩形投影图图的读图方法:首先通过图中的晨线或昏线判断出昼半球和夜半球的区域,通过极昼、极夜的范围确定太阳的直射点的位置,如果晨昏线和经线重合,全球昼夜平分,则太阳直射在赤道上;整个北极圈内为极昼时(整个南极圈内为极夜),太阳直射在北回归线,日期为6月22日,反之,整个南极圈内为极昼时(整个北极圈内为极夜),太阳直射在南回归线,日期为12月22日。
如果北极圈内部分地区极昼(南极圈内部分地区极夜),则太阳的直射点位于赤道和北回归线之间,如果北极圈内部分地区极夜(南极圈内部分地区极昼),则太阳的直射点位于赤道和南回归线之间。
5.坐标图:坐标图一般用时间、太阳高度作为横、纵坐标。
读图时注意以下二点:①由日出时间和日落时间算出昼长,若昼长小于12小时,说明该地处于冬半年,若昼长等于12小时,说明太阳直射赤道或该地位于赤道上,若昼长大于12,说明该地位于夏半年。
若昼长等于24小时,说明该地极昼。
②太阳高度最大时,说明该地地方时是12小时,若太阳高度等于90°,说明该地有太阳直射现象,若该地24小时都有太阳高度,说明该地有极昼现象。
如右图中,杭州日出时间是5点,日落时间是19点,昼长是14小时,说明该地处于夏半年,杭州太阳高度最大时,为北京时间12点,说明杭州经度是东经120°,甲地在北京时间22时,太阳高度达到最大,说明此时该地地方时为12时。
6.直观图:这类图画出太阳在天空在运行轨迹,图中的已知条件可能有:方位、正午时太阳高度、日出角度等。
读此类图要注意以下两点:①若正东日出、正西日落,说明太阳直射在赤道。
北回归线以北(除北极外)正午时的太阳总是在南方的天空,南回归线以南(除南极外)正午时的太阳总是在北方的天空,北极点上空的太阳总在南方的天空,南极相反。
②若太阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间,说明该地处于冬半年,反之,说明位于夏半年。
如右图为北半球某地太阳运行图,从图中可以看出太阳在地平圈以上的运行时间短于在地平圈以下的时间,说明太阳直射在南半球,日落点和正东、正西连线的交角为20°,说明太阳直射点位于南纬20°,由该地正午太阳高度为40°和太阳直射南纬20°两个条件可算出当地的纬度。
7.变式图:变式图是指对上述图型进行改变,或两种图型融合,或画出部分地区日照图,如右面甲、乙两图。
读这类图,关键是熟练掌握前面六类日照图的读图要领,然后,适当地找些题目练习,只有多练,才能融会贯通地解答变式图。
二.光照图常见考查内容及相应解题方法1.判断半球及地球自转的方向:(1)东西半球:明确20°W和160°E两条经线把地球分为东西两半球。
(2)南北半球:北极上空看地球逆时针方向自转,南极上空看地球顺时针方向自转。
2.画晨昏线或太阳光线:晨昏线与太阳光线相互垂直。
3.确定太阳直射点的位置:要确定太阳直射点的位置,就要判断出太阳直射点的纬度和经度。
(1)纬度位置:一般有三种情况,即太阳直射在北回归线、南回归线和赤道上,判断的依据是观察极圈内的昼夜状况。
(2)经度位置:太阳直射点位于地方时12点所在的经线上。
4.日期、节气(季节):由日照图确定日期和节气(季节),日期主要有四种:太阳直射北回归线时,日期为6月22日前后;太阳直射赤道时,日期为9月23日或3月21日前后;太阳直射南回归线时,日期为12月22日前后。
北半球对应的节气依次是夏至、秋分或春分、冬至;季节是夏季、秋季或春季、冬季,此处应注意节气和季节的区别。
判断推理的过程是:由极圈内的昼夜状况到太阳直射点的纬度再到日期节气(季节)。
5.太阳高度的分布规律(1)太阳直射点上的太阳高度为90°,晨昏线上的太阳高度等于0,昼半球的太阳高度大于0,夜半球的太阳高度小于0。
(2)正午太阳高度的分布规律。
一是纬度分布规律:同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减,如夏至日太阳直射在北回归线上,正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减;二是季节分布规律:夏至北回归线及其以北各纬度,正午太阳高度达到一年中的最大值,南半球各纬度,正午太阳高度达到一年中的最小值;冬至日南回归线及其以南各纬度,正午太阳高度达到一年中的最大值,北半球各纬度,正午太阳高度达到一年中的最小值。
(3)正午太阳高度角的计算。
首先要明确两个纬度:太阳直射点的纬度和所求地的纬度,根据以下公式计算:某地正午太阳高度=90°—(太阳直射点和该地间的纬度差(或纬度和),可用线段法分析计算)。
6.昼夜长短的分布、变化规律以北半球为例,夏至日太阳直射北回归线,北半球昼最长,夜最短;冬至日太阳直射南回归线,北半球昼最短,夜最长;春分日(秋分日)太阳直射赤道,全球昼夜等长。
同时还要分清回答昼夜状况还是昼夜变化趋势,这就要注意以下规律:太阳直射点在哪个半球(南、北半球),哪个半球昼长于夜;太阳直射点向哪方(南方、北方)移动,哪个半球昼变长夜变短。
7.判断晨线(黎明)或昏线(黄昏)首先明确图中给出的地球自转的方向和太阳光线的方向,如果地球自转方向向着太阳光线,此半球的晨昏线部分为晨线;如果地球自转方向背向太阳光线,此半球的晨昏线部分为昏线。
8.日出、日落(1)晨线上的各地同时日出,昏线上的各地同时日落。
(2)根据某地昼夜长短计算日出日落时刻,先计算出该地昼长的时间,然后以正午12时为起点,减去昼长时间的1/2就是日出时间,加上昼长时间的1/2就是日落时间。
9.判断相对方向经线指示南北,向着北极是北方,向着南极就是南方;纬线指示东西,即左西右东。
10.地球自转、公转的速度(1)自转:自转的角速度各地相同,线速度由赤道向两极递减,两极既无角速度也无线速度。
(2)公转:夏至日速度较慢且还在变慢,冬至日速度较快且还在加快,因为地球公转,7月初经过远日点时速度最慢,1月初经过近日点时速度最快。
11.计算区时、地方时明确太阳直射点的地方时为12时,晨线与赤道交点的地方时为6时,昏线与赤道交点的地方时为18时,经度相差15°,地方时相差1小时,经度相差1°,地方时相差4分钟。
再结合图中给出的经度信息,可计算区时。
12.计算昼夜长短计算某地的昼夜长短,首先应明确过该点的纬线圈在昼夜半球上各跨了多少经度,按每隔15°为1小时可计算出昼夜长短。
13.气压带的移动及气候类型的特点气压带的移动是随着太阳直射点的移动而移动,因而气压带在夏至日向北移,在冬至日向南移。
以地中海气候为例说明,夏至日日照图可表明副热带高气压带控制地中海沿岸,气候特点炎热干燥;冬至日日照图可表明西风带控制地中海沿岸,气候特点温暖湿润。
14.海陆气压类型的分布及季风、洋流的方向夏至日日照图,亚洲大陆气压是亚洲低压,北太平洋气压是夏威夷高压,东亚盛行东南季风,南亚盛行西南季风,北印度洋洋流顺时针方向流动;冬至日日照图,亚洲大陆气压是亚洲高压,北太平洋气压是阿留申低压,东亚盛行西北季风,南亚盛行东北季风,北印度洋洋流逆时针方向流动。
三.地球光照图的解题关键虽然光照图的图形变化多,但只要抓住光照图中“特殊点、线、面、角和方向”这些关键,就能寻找到解题的突破口。
四.注意把握变式图【热点链接】1.正午太阳高度与建筑物的采光问题:其基本原理是前一幢楼在太阳最低时不挡住后一幢楼的阳光(如右图,在北半球纬度为φ,楼高为h,若冬至日的太阳也能照到一楼,则全年一楼阳光充足)。